Увођење
Нехрђајући челик ушао је на индустријску сцену почетком 20. века и зарадио своје име јер се заиста чинило отпорним на рђу.
Састоји се првенствено од гвожђа, хром, никл, и елементи у траговима, нерђајући челик комбинује јединствена својства која одговарају свему, од фасада небодера до хируршких скалпела.
Ипак, упркос бројним предностима, нерђајући челик долази са компромисима.
У овом чланку, ми ћемо испитати кључне предности и недостатке нерђајућег челика, поткрепљена подацима,
тако да можете доносити информисане одлуке када бирате нерђајући челик за прибор од лима или било коју другу примену.
Предности нерђајућег челика
Врхунски отпорност на корозију
Карактеристична карактеристика нерђајућег челика излази из свог минимума 10.5 % хром садржај, који формира самозарастајући слој хром-оксида.
Сходно томе, оцене попут 304 показују ниске стопе корозије као 0.01 мм / год у неутралним срединама, док 316 (са додатком молибдена) отпоран је на таложење у растворима хлорида до –0,2 В вс. СЦЕ.
Штавише, овај пасивни филм се регенерише одмах након мањих огреботина, обезбеђујући дуготрајну издржљивост у тешким условима.
Сходно томе, власници кућа му верују за судопере и посуђе, а кувари се ослањају на њега за кухињско посуђе које долази у контакт са киселом храном без рупица или рђања.
Велики однос велике снаге
Поред отпорности на корозију, многе врсте нерђајућег челика пружају затезне чврстоће у распону од 500 до 1 200 МПА— који се често подудара са структуралним угљеничним челицима или их премашује — уз приближну тежину 20 % мање.
На пример, 17-4 ПХ досеже 1 000 МПА у темпераменту Х900, што га чини идеалним за осовине, зупчаници, и компоненте високог оптерећења које имају користи од мање тежине без жртвовања снаге.
Изванредне перформансе на високим температурама
Надаље, нерђајући челици одржавају механички интегритет и отпорност на оксидацију на повишеним температурама.
310С задржава више од 80 % његове затезне чврстоће на собној температури на 800 ° Ц, и 601 (разред отпоран на топлоту) непрекидно ради на 1 100 ° Ц.
Сходно томе, индустрије као што су производња електричне енергије и петрохемија ослањају се на нерђајући материјал за компоненте пећи, цев за измењивач топлоте, и издувних система.
Одлична хигијенска својства
Прелазак на санитарне примене, нерђајући челик је глатка, непорозна површина отпорна је на приањање бактерија.
У прехрамбеним и медицинским срединама, професионалци дезинфикују опрему од нерђајућег челика помоћу каустичних средстава за чишћење или аутоклавирања, уверени да метал не скрива ни микробе ни остатке.
У ствари, студија је показала да су правилно полирани купони од 316Л показали нула јединица које формирају колоније после 24 сати у бујонској култури¹.
Естетска свестраност и опције завршне обраде
Изван перформанси, нерђајући челик прија оку. Дизајнери постижу лакирање огледала (По < 0.1 μм), брушене текстуре (Ра ≈ 0.4 μм), или анодне премазе у боји за декоративне панеле и скулптуре.
Додатно, његова уједначена завршна обрада равномерно рефлектује светлост, дајући фасадама врхунски изглед, кухињски апарати, и накит.
Рециклабилност и одрживост
У погледу утицаја на животну средину, истиче се нерђајући челик: савремене легуре често садрже 60–80 % рециклирани садржај, а метал остаје 100 % који се може рециклирати на неодређено време.
Штавише, производња нерђајућег челика из отпада троши до 40 % мање енергије него примарна производња, усклађивање са ЛЕЕД кредитима и корпоративним ЕСГ циљевима.
Отпорност на хабање и ударце
Многи мартензитни и стврдњавајући према падавинама нерђајући разреди—као нпр 420 и 630—постићи
Горе наведене вредности тврдоће по Роцквеллу ХРЦ 40, омогућавајући изузетну отпорност на хабање у вратилима пумпе, оштрице ножа, и седишта вентила.
Додатно, ове легуре одржавају жилавост (Цхарпи В-Бетцх > 50 Ј на –40 °Ц) под поновним ударом, продужење радног века у динамичким апликацијама.
Ниска вредност одржавања и животног циклуса
Коначно, комбинација отпорности на корозију од нерђајућег челика, снага, а естетика смањује циклусе одржавања.
На пример, архитектонски системи облога произведени од 316 разреда често захтевају само периодично прање, у поређењу са обојеним челиком, који захтева префарбавање сваке 5–7 година.
Преко 50 година животног века зграде, нерђајући може испоручити а 30-50 % нижи укупни трошкови власништва упркос већим почетним материјалним трошковима.
Недостаци нерђајућег челика
Већи материјал кошта
Прво и најважније, нерђајуће легуре носе врхунску цену.
На пример, 304-нерђајући разред кошта отприлике 20-30 % више по килограму него стандардни угљенични челик, док дуплекс или разреди богати никлом (Нпр., 2205, 316Л) може да трчи 50–80 % виши.
Сходно томе, пројекти са малим буџетима често резервишу нерђајући материјал само за најкритичније компоненте.
Нижа топлотна проводљивост
Штавише, топлотна проводљивост нерђајућег челика лебди около 15 В / м · к— само о 8 % од бакра и 7 % од алуминијума.
Као резултат, апликације које захтевају брзо одвођење топлоте (попут електронских хладњака или дна посуђа) лоше раде са нерђајућим материјалом, водећи инжењери да уместо њих бирају алтернативне метале.
Изазовна производња и обрада
Додатно, нерђајући рад-брзо стврдњава. Током глодања или стругања, зона реза може да се стврдне 20-30 %, што убрзава хабање алата.
Док карбидни или керамички алати ублажавају овај ефекат, продавнице и даље сусрећу 30-40 % краће век трајања алата у поређењу са обрадом меког челика.
Надаље, његова жилавост захтева веће силе резања, повећање потрошње енергије.
Потешкоће и изобличења заваривања
Слично, заваривање нерђајућег челика захтева пажљиву контролу. Висока топлотна експанзија (≈ 17 × 10⁻⁶ К⁻¹) може изазвати изобличење,
и брзо хлађење ризикује сензибилизацију – таложење хром-карбида на граници зрна које подрива отпорност на корозију.
Да би се супротставили овим проблемима, произвођачи често претходно загревају делове и изводе жарење након заваривања, што додаје време и трошкове производњи.
Означавање површине и видљивост отиска прста
Додатно, нерђајући челик лако показује отиске прстију, водене мрље, и ситне огреботине.
Чак и са завршном обрадом високог квалитета (2Б или БА), свакодневно руковање оставља за собом масне мрље које дизајнери морају очистити специјализованим лаковима.
У инсталацијама са великим прометом — као што је унутрашњост лифтова — тимови за одржавање извештавају о потрошњи 20-30 % више напор да нерђајући изглед остане нетакнути у поређењу са челиком обложеним прахом.
Магнетизам у феритним разредима
Коначно, многе феритне нерђајуће класе (Нпр., 430) показују магнетна својства, што може представљати проблеме у електронским или медицинским апликацијама које захтевају немагнетне материјале.
Иако аустенитних разреда (304, 316) остају у суштини немагнетни, коштају више и нуде нижу снагу приноса, стварање компромиса између перформанси и цене.
Закључак
Мешавина отпорности на корозију од нерђајућег челика, снага, а естетска свестраност чини га незаменљивим у безброј апликација - од посуђа до постројења за хемијску прераду.
Ипак, његова је већа цена, захтеви за заваривање/формирање, и потребе за површинским одржавањем представљају истинске изазове.
Одмеравањем ових предности и мана у односу на захтеве пројекта, можете одредити да ли нерђајући челик остаје оптималан избор за ваш следећи прибор од лима или индустријску компоненту.
